CN111089349A - 空调室外机及其化霜方法、空调 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空调室外机及其化霜方法、空调,包括膜式溶液除湿装置、空调控制器、采集装置和室外换热器;采集装置用于采集空调室外机所处环境的环境湿度、室外换热器的液管温度和室外换热器的湿球温度;空调控制器用于在空调处于制热模式下,若检测到环境湿度降低至预设的结霜湿度,且液管温度达到预设的结霜温度,启动膜式溶液除湿装置;膜式溶液除湿装置用于对流向室外换热器的空气进行除湿,使空气作用在室外换热器后,室外换热器的湿球温度小于室外换热器的液管温度,以减少空气作用在换热器的水分,避免了空调室外机发生结霜状况,实现了空调室外机的无霜运行,提高了空调室外换热器换热能力,进而提高空调室外机的可靠性。

Description

空调室外机及其化霜方法、空调
技术领域
本发明涉及空调技术领域,具体涉及一种空调室外机及其化霜方法、空调。
背景技术
对于风冷型热泵,在冬季制热运行时,室外换热器常常会结霜,影响机组运行的可靠性。
现有技术中,若检测到室外换热器存在结霜,控制空调从制热模式转为化霜模式进行化霜,然后将冷凝水排出到室外。
但是,化霜模式运行过程中,四通阀换向,风机停止工作,空调器由制热转化为制冷。化霜结束后,才重新开启制热。该过程中,室内环境温度也会有短暂的降温,影响用户的使用,并且该方法化霜不完全,会降低空调室外换热器的换热能力,从而导致空调室外机的可靠性降低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种空调室外机及其化霜方法、空调,以解决现有技术中空调系统在运行过程可靠性较低的问题。
为实现以上目的,本发明提供一种空调室外机,包括膜式溶液除湿装置、空调控制器、采集装置和室外换热器;
所述采集装置用于采集所述空调室外机所处环境的环境湿度和所述室外换热器的液管温度;
所述空调控制器用于在空调处于制热模式下,若检测到所述环境湿度降低至预设的结霜湿度,且所述液管温度达到预设的结霜温度,启动所述膜式溶液除湿装置;
所述膜式溶液除湿装置用于对流向所述室外换热器的空气进行除湿,使所述空气作用在所述室外换热器后,所述室外换热器的湿球温度小于所述室外换热器的液管温度。
进一步地,上述所述的空调室外机中,所述膜式溶液除湿装置包括中空纤维膜除湿结构、储液器和循环泵;
所述中空纤维膜除湿结构的进液端与所述循环泵的出液端相连;
所述中空纤维膜除湿结构的出液端与所述储液器的进液端相连;
所述储液器的出液端与所述循环泵的进液端相连;
所述循环泵与所述空调控制器相连;
所述空调控制器用于控制所述循环泵带动所述储液器内存储的除湿剂溶液流入所述中空纤维膜除湿结构后对所述空气进行除湿,并带动所述除湿剂溶液重新流入所述储液器内。
进一步地,上述所述的空调室外机中,所述中空纤维膜除湿结构的出液端和所述储液器的进液端连接的第一管路上设置有截止阀;
所述截止阀与所述空调控制器相连;
所述空调控制器用于若检测到所述截止阀的开度大于或者等于预设开度,启动所述循环泵。
进一步地,上述所述的空调室外机中,所述中空纤维膜除湿结构包括多列中空纤维膜管束。
进一步地,上述所述的空调室外机中,相邻两列中空纤维膜管束之间交错分布;
其中,相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与散热需求呈正比,且相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与除湿需求呈反比。
进一步地,上述所述的空调室外机中,每列中空纤维膜管束中的相邻的两个子中空纤维膜管束之间的距离与散热需求呈正比,且相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与除湿需求呈反比。
进一步地,上述所述的空调室外机中,所述储液器的外壁设置有吸热部件;
所述吸热部件吸收热量后,对所述除湿剂溶液进行加热,以提高所述除湿剂溶液的浓度。
进一步地,上述所述的空调室外机,还包括冷能供应机构;
所述冷能供应机构用于对流出所述储液器的目标除湿剂溶液提供冷能,以便所述目标除湿剂溶液流入所述中空纤维膜除湿结构后,对所述空气进行降温,使所述空气作用在所述室外换热器的湿球后,所述室外换热器的湿球温度小于所述室外换热器的液管温度。
进一步地,上述所述的空调室外机中,所述冷能提供机构包括夹层、水泵、导管和水箱;
所述中空纤维膜除湿结构的进液端和所述储液器的出液端之间的第二管路被所述夹层包裹;
所述水箱装有冷水;
所述夹层的腔室内的冷却水使用所述水泵和所述导管通过外置的所述水箱循环流动,带走所述第二管路的热量,以降低所述目标除湿剂溶液的温度。
本发明还提供一种空调,设置有如上所述的空调室外机。
本发明还提供一种空调器室外机的化霜方法,应用于如上任一项所述的空调器室外机的空调控制器,所述方法包括:
获取所述空调室外机所处环境的环境湿度和所述室外换热器的液管温度;
若检测到所述环境湿度降低至预设的结霜湿度,且所述液管温度达到预设的结霜温度,启动所述空调器室外机中的膜式溶液除湿装置,以便所述膜式溶液除湿装置对流向所述室外换热器的空气进行除湿,使所述空气作用在所述室外换热器的湿球后,所述室外换热器的湿球温度小于所述室外换热器的液管温度。
本发明的空调室外机及其化霜方法、空调,在空调处于制热模式下,通过采集装置采集空调室外机所处环境的环境湿度和室外换热器的液管温度后,若空调控制器检测到环境湿度降低至预设的结霜湿度,且液管温度达到预设的结霜温度,启动膜式溶液除湿装置,以便膜式溶液除湿装置对流向室外换热器的空气进行除湿,使空气作用在室外换热器后,室外换热器的湿球温度小于室外换热器的液管温度,以减少空气作用在室外换热器的水分,避免了空调室外机发生结霜状况,实现了空调室外机的无霜运行,避免了室外机结霜对室外机换热所造成的不利影响,无需对室外机进行除霜处理,保证了空调的正常稳定连续运行。采用本发明的技术方案,能够提高空调室外换热器换热能力,进而提高空调室外机的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的空调室外机实施例的结构示意图;
图2为图1中膜式溶液除湿装置的结构示意图;
图3为本发明的空调器室外机的化霜方法实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
图1为本发明的空调室外机实施例的结构示意图,如图1所示,本实施例的空调室外机包括膜式溶液除湿装置10、空调控制器(不再示出)、采集装置(不再示出)和室外换热器11。其中,膜式溶液除湿装置10设置在室外换热器11的上游位置。
如图1所示,可以理解的是,本实施例的空调室外机还可以包括压缩机12、油液分离器13、四通阀14、气液分离器15和离心风机16等结构。当四通阀14为制热方向时,制冷剂经压缩机12压缩为高温高压制冷剂蒸汽,经四通阀14直接排入室内换热器中,并把热量释放到空气中,从而产生制热效果,被冷凝后的制冷剂液体流经过滤器过滤后到膨胀阀节流降压后流入室内换热器。在一个具体实现过程中,采集装置用于采集空调室外机所处环境的环境湿度和室外换热器11的液管温度。例如,可以利用湿度传感器采集空调室外机所处环境的环境湿度,利用温度传感器采集室外换热器11的液管温度。空调控制器用于在空调处于制热模式下,若检测到环境湿度降低至预设的结霜湿度,且液管温度达到预设的结霜温度,启动膜式溶液除湿装置10。具体地,空调控制器可以实时监测空调中四通阀14的开闭状态,以便确定空调是否运行在制热模式,当空调处于制热模式下时,可以将环境湿度与预设的结霜温度进行比较,以及,将液管温度与预设的结霜湿度进行比较,若检测到环境湿度降低至预设的结霜湿度,且液管温度达到预设的结霜温度,可以生成化霜指令,进而可以启动膜式溶液除湿装置10,以便膜式溶液除湿装置10对流向室外换热器11的空气进行除湿,减少空气作用在室外换热器11的水分,这样,空气作用在室外换热器11后,室外换热器11的湿球温度小于室外换热器11的液管温度,且水分较少,所以室外换热器11无法达到结霜条件,也就是说,室外换热器11无需化霜过程,空调可以照常供暖,室内环境温度不会短暂的降温,用户能够正常使用空调,保证了用户舒适的体验。
本实施例的空调室外机,在空调处于制热模式下,通过采集装置采集空调室外机所处环境的环境湿度和室外换热器11的液管温度后,若空调控制器检测到环境湿度降低至预设的结霜湿度,且液管温度达到预设的结霜温度,启动膜式溶液除湿装置10,以便膜式溶液除湿装置10对流向室外换热器11的空气进行除湿,使空气作用在室外换热器11后,室外换热器11的湿球温度小于室外换热器11的液管温度,以减少空气作用在室外换热器11的水分,避免了空调室外机发生结霜状况,实现了空调室外机的无霜运行,避免了室外机结霜对室外机换热所造成的不利影响,无需对室外机进行除霜处理,保证了空调的正常稳定连续运行。采用本发明的技术方案,能够提高空调室外换热器11换热能力,进而提高空调室外机的可靠性。
图2为图1中膜式溶液除湿装置的结构示意图,如图2所示,本实施例的膜式溶液除湿装置10可以包括中空纤维膜除湿结构101、储液器102和循环泵103。其中,中空纤维膜除湿结构101的进液端与循环泵103的出液端相连;中空纤维膜除湿结构101的出液端与储液器102的进液端相连;储液器102的出液端与循环泵103的进液端相连;循环泵103与空调控制器相连。空调控制器用于控制循环泵103带动储液器102内存储的除湿剂溶液流入中空纤维膜除湿结构101后对空气进行除湿,并带动除湿剂溶液重新流入储液器102内。
在一个具体实现过程中,如图2所示,还需要在中空纤维膜除湿结构101的出液端和储液器102的进液端连接的第一管路上设置截止阀104,截止阀104与空调控制器相连;空调控制器用于若检测到截止阀104的开度大于或者等于预设开度,启动循环泵103。
为了能够有效除去空气中的水分,本实施例中,中空纤维膜除湿结构101包括多列中空纤维膜管束。中空纤维膜管束的具体数量可以根据空室外机的运行负荷和散热需求进行设置。
进一步地,中空纤维膜管束的排布方式可以为:一:相邻两列中空纤维膜管束之间交错分布。其中,相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与散热需求呈正比,且相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与除湿需求呈反比。二:每列中空纤维膜管束中的相邻的两个子中空纤维膜管束之间的距离与散热需求呈正比,且相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与除湿需求呈反比。
在一个具体实现过程中,为了能够使除湿剂溶液重复利用,本实施例中,可以在储液器102的外壁设置有吸热部件;吸热部件吸收热量后,对除湿剂溶液进行加热,以提高除湿剂溶液的浓度,使得中空纤维膜除湿结构101利用除湿剂溶液吸收空气中的水分后,可以在储液器102内再生。该吸热部件可以吸收太阳能、压缩机12等产生的热能等。
在实际应用中,除了水分影响室外换热器11结霜外,室外换热器11的液管温度与室外换热器11的湿球温度之间的温差也是影响室外换热器11结霜的重要因素,为了保证室外换热器11的湿球温度小于室外换热器11的液管温度,本实施例的空调室外机还可以包括冷能供应机构。其中,冷能供应机构用于对流出储液器102的目标除湿剂溶液提供冷能,以便目标除湿剂溶液流入中空纤维膜除湿结构101后,对空气进行降温,使空气作用在室外换热器11的湿球后,室外换热器11的湿球温度小于室外换热器11的液管温度。本实施例中,从储液器102中的出液端流出的除湿剂溶液可以定义为目标除湿剂溶液。
具体地,本实施例的冷能提供模块包括夹层、水泵、导管和水箱。中空纤维膜除湿结构101的进液端和储液器102的出液端之间的第二管路被夹层包裹;水箱装有冷水;夹层的腔室内的冷却水使用水泵和导管通过外置的水箱循环流动,带走第二管路的热量,以降低目标除湿剂溶液的温度。也就是说,储液器102中的除湿剂溶液从储液器102中的出液端流出后到达中空纤维膜除湿结构101的进液端之前,可以通过夹层的腔室内的冷却水对目标除湿剂溶液进行冷却,这样,中空纤维膜除湿结构101对空气进行除湿的同时,还可以进行降温,从而保证了室外换热器11的湿球温度小于室外换热器11的液管温度,进一步提高换热效率。
为了更全面,对应于本发明实施例提供的空调室外机,本申请还提供了一种空调。其中,该空调设置有上述实施例的空调室外机。
为了更全面,对应于本发明实施例提供的空调室外机,本申请还提供了一种空调器室外机的化霜方法。该空调器室外机的化霜方法应用于上述实施例的空调器室外机中。图3为本发明的空调器室外机的化霜方法实施例的流程图,如图3所示,本实施例的空调器室外机的化霜方法具体可以包括:
300、获取空调室外机所处环境的环境湿度和室外换热器的液管温度;
301、若检测到环境湿度降低至预设的结霜湿度,且液管温度达到预设的结霜温度,启动膜式溶液除湿装置。
本实施例中,若检测到空调室外机所处环境的环境湿度降低至预设的结霜湿度,且室外换热器液管温度达到预设的结霜温度,启动膜式溶液除湿装置,以便膜式溶液除湿装置对流向室外换热器的空气进行除湿,使空气作用在室外换热器的湿球后,室外换热器的湿球温度小于室外换热器的液管温度。
本实施例的空调室外机的化霜方法,在空调处于制热模式下,通过获取空调室外机所处环境的环境湿度和室外换热器的液管温度后,若检测到环境湿度降低至预设的结霜湿度,且液管温度达到预设的结霜温度,启动膜式溶液除湿装置,以便膜式溶液除湿装置对流向室外换热器的空气进行除湿,使空气作用在室外换热器后,室外换热器的湿球温度小于室外换热器的液管温度,以减少空气作用在室外换热器的水分,避免了空调室外机发生结霜状况,实现了空调室外机的无霜运行,避免了室外机结霜对室外机换热所造成的不利影响,无需对室外机进行除霜处理,保证了空调的正常稳定连续运行。采用本发明的技术方案,能够提高空调室外换热器换热能力,进而提高空调室外机的可靠性。
为了更全面,对应于本发明实施例提供的空调器室外机的化霜方法,本申请还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,实现如上实施例的空调器室外机的化霜方法的各个步骤。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种空调室外机,其特征在于,包括膜式溶液除湿装置、空调控制器、采集装置和室外换热器;
所述采集装置用于采集所述空调室外机所处环境的环境湿度和所述室外换热器的液管温度;
所述空调控制器用于在空调处于制热模式下,若检测到所述环境湿度降低至预设的结霜湿度,且所述液管温度达到预设的结霜温度,启动所述膜式溶液除湿装置;
所述膜式溶液除湿装置用于对流向所述室外换热器的空气进行除湿,使所述空气作用在所述室外换热器后,所述室外换热器的湿球温度小于所述室外换热器的液管温度。
2.根据权利要求1所述的空调室外机,其特征在于,所述膜式溶液除湿装置包括中空纤维膜除湿结构、储液器和循环泵;
所述中空纤维膜除湿结构的进液端与所述循环泵的出液端相连;
所述中空纤维膜除湿结构的出液端与所述储液器的进液端相连;
所述储液器的出液端与所述循环泵的进液端相连;
所述循环泵与所述空调控制器相连;
所述空调控制器用于控制所述循环泵带动所述储液器内存储的除湿剂溶液流入所述中空纤维膜除湿结构后对所述空气进行除湿,并带动所述除湿剂溶液重新流入所述储液器内。
3.根据权利要求2所述的空调室外机,其特征在于,所述中空纤维膜除湿结构的出液端和所述储液器的进液端连接的第一管路上设置有截止阀;
所述截止阀与所述空调控制器相连;
所述空调控制器用于若检测到所述截止阀的开度大于或者等于预设开度,启动所述循环泵。
4.根据权利要求2所述的空调室外机,其特征在于,所述中空纤维膜除湿结构包括多列中空纤维膜管束。
5.根据权利要求4所述的空调室外机,其特征在于,相邻两列中空纤维膜管束之间交错分布;
其中,相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与散热需求呈正比,且相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与除湿需求呈反比。
6.根据权利要求5所述的空调室外机,其特征在于,每列中空纤维膜管束中的相邻的两个子中空纤维膜管束之间的距离与散热需求呈正比,且相邻两列中空纤维膜管束之间的距离与除湿需求呈反比。
7.根据权利要求2所述的空调室外机,其特征在于,所述储液器的外壁设置有吸热部件;
所述吸热部件吸收热量后,对所述除湿剂溶液进行加热,以提高所述除湿剂溶液的浓度。
8.根据权利要求2所述的空调室外机,其特征在于,还包括冷能供应机构;
所述冷能供应机构用于对流出所述储液器的目标除湿剂溶液提供冷能,以便所述目标除湿剂溶液流入所述中空纤维膜除湿结构后,对所述空气进行降温,使所述空气作用在所述室外换热器的湿球后,所述室外换热器的湿球温度小于所述室外换热器的液管温度。
9.根据权利要求8所述的空调室外机,其特征在于,所述冷能供应机构包括夹层、水泵、导管和水箱;
所述中空纤维膜除湿结构的进液端和所述储液器的出液端之间的第二管路被所述夹层包裹;
所述水箱装有冷水;
所述夹层的腔室内的冷却水使用所述水泵和所述导管通过外置的所述水箱循环流动,带走所述第二管路的热量,以降低所述目标除湿剂溶液的温度。
10.一种空调,其特征在于,设置有如权利要求1-9任一项所述的空调室外机。
11.一种空调器室外机的化霜方法,其特征在于,应用于如权利要求1-9任一项所述的空调器室外机的空调控制器,所述方法包括:
获取所述空调室外机所处环境的环境湿度和所述室外换热器的液管温度;
若检测到所述环境湿度降低至预设的结霜湿度,且所述液管温度达到预设的结霜温度,启动所述空调器室外机中的膜式溶液除湿装置,以便所述膜式溶液除湿装置对流向所述室外换热器的空气进行除湿,使所述空气作用在所述室外换热器的湿球后,所述室外换热器的湿球温度小于所述室外换热器的液管温度。
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